Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕТЕЙ НА ФОНЕ СОДЕРЖАНИЯ КОБАЛЬТА В ОРГАНИЗМЕ

Святова Н.В. 1 Мифтахов С.Ф. 1 Мифтахов Т.Ф. 2 Сидорова М.Н. 1
1 ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
2 Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма
Дисбаланс биоэлементов, в том числе и кобальта, в организме детей влечет за собой задержку умственного, физического и полового развития, снижение иммунитета, развитие хронических заболеваний. В поддержании структуры и функции всей сердечно-сосудистой системы важную роль выполняют от 25 до 45% всех макро- и микроэлементов, которые входят в состав белковых молекул, гормонов и ферментов. Даже небольшие отклонения в повышении или понижении содержания макро- и микроэлементов могут привести к развитию сердечно-сосудистой патологии. Физиологически активной формой кобальта является витамин В12, а недостаточность в организме кобальта — это, по своей сути, недостаточность витамина В12 с характерной симптоматикой мегалобластной анемии. Непосредственное участие кобальта, в большинстве процессов, связанных с ростом, развитием, функционированием сердечно-сосудистой и других систем делает проблему его изучения чрезвычайно актуальной. В исследованиях было выявлено пониженное содержание кобальта (Со) в волосах у 89% обследованных девочек 7-8 летнего возраста. Полученные данные свидетельствуют о том, что девочки 7-8 лет с недостатком кобальта в организме отстают по показателям физического развития от девочек аналогичного возраста с нормальным содержанием кобальта в организме. Недостаток кобальта в организме особенно отрицательно влияет на рост и жизненную емкость легких. Нормальное содержание кобальта в организме играет особенно важное значение для поддержания ЧСС, уровня диастолического артериального давления.
физическое развитие
дети
сердечно-сосудистая система
кобальт
1. Безруких М.М. Методические рекомендации «Здоровьесберегающие технологии в общеобразовательной школе: методология анализа, формы, методы, опыт применения» / М.М. Безруких, В.Д. Сонькина. – М.: Триада-фарм, 2002. – 117 с.
2. Лещенко Я.А. Содержание эссенциальных металлов нутриентов в организме, состояние здоровья и уровень развития подростков / Я.А. Лещенко, А.В. Боева, Л.Г. Лисецкая, О.Я. Лещенко, В.Ю. Голубев, М.В. Сафонова // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН, – 2005, № 5 (43). – С. 66-71.
3. Нотов О.С. Зависимость элементного статуса от некоторых показателей физического развития / О.С. Нотов, И.Э. Алиджанова // Вестник ОГУ, Приложение Биоэлементология. – 2006, № 12. – С. 179-181.
4. Оберлис Д. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных / Д. Оберлис, Б. Харланд, А. Скальный // СПб.: Наука, – 2008. – 544 с.
5. Ребров В.Г. Витамины, макро- и микроэлементы. Обучающие программы РСЦ института микроэлементов ЮНЕСКО / В. Г. Ребров, О. А. Громова // М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. – 954 с.
6. Святова Н.В. Влияние кобальта на показатели сердечно-сосудистой системы детей младшего школьного возраста / Н.В. Святова, Е.С. Егерев, Ф.Г. Ситдиков // Бюллетень эксперим. биол. и мед. – 2013. - Том 155, № 3. – С. 286-288.
7. Ситдиков Ф.Г. Показатели микроэлементного статуса детей, проживающих в сельской местности / Ф.Г. Ситдиков, Н.В. Святова, Е.С. Егерев // Бюллетень эксперим. биол. и мед. – 2011, № 7. – С. 15-17.
8. Степанова Н.В. Оценка влияния и риск для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта / Н.В. Степанова, Н.В. Святова, И.Х. Сабирова, А.В. Косов // Фундаментальные исследования – 2014. - № 10 (6). – С. 1185-1190.
9. Bertram H.P. Spurenelemente: Analytik, okotoxikologische und medizinisch – klinische Bedeutung. Munchen, Wien, Baltimore: Urban und Schwarzenberg. 1992.
Известно, что кобальт принимает участие во многих процессах в организме: он активирует процесс кроветворения - благодаря ему в костном мозге вырабатываются эритроциты, лучше усваивается железо, и состав крови постоянно остаётся в норме. Микрофлора кишечника, «ответственная» за всасывание железа, нуждается в кобальте - для этих бактерий он является питанием, поэтому, если кобальта не хватает, то часто развиваются различные виды анемий; процесс кровообращения при недостатке кобальта тоже не может протекать нормально. Кобальт предотвращает обострение нервных заболеваний, снимает утомление и раздражительность, защищает нервные клетки от повреждений - он входит в состав клеточных миелиновых оболочек; участвует в регуляции работы нервной системы. Принимая участие в обменных процессах, кобальт нормализует деятельность эндокринной системы, активирует выработку ферментов, и участвует в процессах синтеза белков, углеводов и жиров. Для нормального развития и сохранения структуры костной ткани тоже важно, чтобы кобальта в организме было достаточно, поэтому продукты с кобальтом особенно необходимы детям, женщинам и пожилым людям. Кобальт важен для поддержания здорового состояния сосудов - он предупреждает развитие атеросклероза, так как не только снижает количество «плохого» холестерина в крови, но и помогает организму вывести его, поэтому в сосудах он откладываться не успевает. Иммуностимулирующее действие кобальта проявляется его способностью повышать фагоцитарную активность лейкоцитов - это означает, что лейкоциты активнее связывают, поглощают и переваривают попадающие в организм болезнетворные микроорганизмы [4,5,6].

Физиологически активной формой кобальта является витамин В12, а недостаточность в организме кобальта - это, по своей сути, недостаточность витамина В12 с характерной симптоматикой мегалобластной анемии. Кобальт хорошо усваивается организмом из пищи - 0,30-1,77 мкг в сутки, а из воды - 10 мкг; 90% получаемого организмом кобальта обеспечивают продукты растительного происхождения: пшеница, греча, зерна какао, чай, кукуруза и др. Кобальт является кофактором витамина В12, который входит в состав S-аденозил-метионин-В12-метилтрансферазы, участвующей в процессе метилирования ДНК и липидов, входящих в состав  миелинового вещества. Кобальт активирует ряд ферментов, способствует регуляции синтеза и кинетики катехиламинов при посредничестве кальция и магния, участвует процессах кроветворения и регенерации, продукции тиреоидных гормонов и биосинтеза миелина, стимулирует лейкопоэз. В последние годы появились новые данные о роли кобальта в нейропротекторных механизмах [4].

Всего в организме накапливается до 1,1 -1,5мг кобальта; из этого количества непосредственно в витамине В12 содержится - 50-100 мкг данного микроэлемента. Уровень кобальта в сыворотке крови составляет 0,07-0,6 мкмоль/л (40-350 мкг/л). Выводится кобальт с мочой - 200 мкг/сут, с калом - 90 мкг/сут, с потом - 4 мкг/сут [4,5,6].

Кобальт предотвращает развитие анемии и должен поступать в организм из пищевых источников. Белковая пища способствует усвоению кобальта. У строгих вегетарианцев существует большая вероятность появления дефицита этого минерального вещества в сравнении с теми, кто включает в свой рацион мясо, рыбу, устриц и крабов. Кобальт и витамин В12 полезны детям и лицам, подвергающимся повышенным физическим нагрузкам, спортсменам, так как витамин В12 обладает анаболическим эффектом - способствует увеличению мышечной массы и ускоряет процессы физического восстановления. Лекарственные препараты, содержащие кобальт, способствуют усвоению железа и оказывают благоприятное влияние на иммунологическую реактивность организма [2,3,4,5].

Дисбаланс биоэлементов, в том числе и кобальта, в организме детей влечет за собой задержку умственного, физического и полового развития, снижение иммунитета, развитие хронических заболеваний. Проблема распространенности дисбалансов макро- и микроэлементов у детей различных регионов России, в том числе и в Республике Татарстан, является актуальной и до настоящего времени остается недостаточно изученной. В качестве индикатора общего состояния организма и деятельности его адаптационных механизмов, целесообразно использовать сердечно-сосудистую систему. В целом ряде работ показана информативность мультиэлементного анализа в решении проблем, связанных с повышением частоты онкологических, сердечно-сосудистых, нервно-психических и обменных заболеваний [5,6,7,8].

Цель работы. Изучение морфофункциональных показателей девочек младшего школьного возраста на фоне содержания кобальта в организме.

Методы исследования. Исследования проводились в общеобразовательных школах г. Казани. Для исследования были сформированы группы девочек 7-8 летнего возраста 1 и 2 групп здоровья [1]. Для изучения физического развития использовали общепринятые методики определения соматических показателей: роста, массы, окружности грудной клетки (ОКГ); и физиометрических показателей: жизненной емкости легких (ЖЕЛ), мышечной силы сжатия правой и левой кисти, рассчитывали индекс Кетле 2 [3]. Значения параметров характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы регистрировали с помощью реографического комплекса «Рео-Спектр», для изучения параметров артериального давления применяли метод Короткова с использованием тонометра Omron M4n.

Для оценки микроэлементного статуса детей в качестве биосубстратов использовали волосы, учитывая, что концентрации химических элементов в волосах наиболее полно отражают их тканевое содержание и хорошо коррелируют с элементным профилем внутренней среды организма [2,7]. Отбор проб проводили по общепринятой методике. Определение химических элементов в волосах детей проводилось методами ИСП-АЭС и ИСП-МС. Количественное содержание микроэлементов в волосах детей оценивалось путем сопоставления с биологически допустимым уровнем по данным ВОЗ [5,9].

Результаты исследования

В результате проведенного исследования установлена значительная распространенность дефицита кобальта (Со) у девочек 7-8 летнего возраста, проживающих на территории РТ (таб. 1).

Таблица 1

Содержание кобальта в волосах девочек младшего школьного возраста

Возраст

Содержание Со (мкг/г)

% детей от общего кол-ва обследованных

Биологически допустимый уровень (БДУ) (мкг/г) ▲

Среднее содержание Со в волосах девочек (мкг/г)

Нижняя

граница

Верхняя

граница

7-8 лет

 

Норма Со

11%

0,05

0,5

0,058±0,0025

Недостаток Со

89%

0,05

0,5

***

0,019±0,0012

*** - p <0,001; ▲ [5,9]

Анализ полученных данных показал, что 89% обследованных девочек имели низкое содержание кобальта (Co), в среднем составившее 0,019±0,0012 мкг/г (р<0,001), что на 38% меньше нижней границы биологически допустимого уровня (БДУ) установленного ВОЗ (0,05-0,5 мкг/г) [5,9]. И лишь у 11% девочек содержание кобальта в волосах было в пределах нижней границы нормы и составило 0,058±0,0025 мкг/г.

Проведенный сравнительный анализ параметров физического развития у девочек 7-8 лет на фоне нормального содержания и недостатка кобальта в организме выявил достоверные отличия значений длины тела и ЖЕЛ (р<0,05), тогда как, в значениях других параметров физического развития (массы тела, ОГК, ИМТ, силы мышечного сокращения правой и левой кисти) значимых отличий выявлено не было. Так значение длины тела у девочек на фоне нормального содержания Со в организме составило 130±1,82 см, тогда как у детей на фоне недостатка кобальта данный показатель был на 4% меньше и равнялся 126±1,06 см (р<0,05) (таб.2). Значение ЖЕЛ у девочек на фоне нормального содержания Со в организме составило 1,6±0,19 л, тогда как у детей на фоне недостатка кобальта данный показатель был на 65% меньше и равнялся 1,05±0,05 см (р<0,05) (таб.2).

Таблица 2

Параметры физического развития девочек на фоне содержания Со в организме

Возраст

Содержание Со (мкг/г)

Длина тела (см)

Масса (кг)

ОГК (см)

ИМТ

ЖЕЛ (л)

Сила мыш.сокр. правой кисти (кг)

Сила мыш.сокр. левой кисти (кг)

7-8 лет

(n=47)

Норма Со

130±1,82

28,4±1,63

53±6,73

16,74±0,63

1,6±0,19

8,2±1,24

7±0,71

Недостаток

*

126±1,06

25,1±0,94

48±2,98

15,67±0,4

*

1,05±0,05

6,63±0,44

6,01±0,34

* - p <0,05

Полученные данные свидетельствуют, что девочки 7-8 лет с недостатком кобальта в организме отстают по показателям физического развития от девочек аналогичного возраста с нормальным содержанием кобальта в организме. Недостаток кобальта в организме особенно отрицательно влияет на такие параметры как длина тела и жизненная емкость легких.

Анализ показателей сердечно-сосудистой системы у девочек 7-8 лет, с разным содержанием Со в волосах, выявил достоверные отличия в значениях ЧСС, АДд и СИ. Так, ЧСС у девочек с нормальным содержанием Со в волосах составила 82±1,03 уд/мин, что на 12% меньше чем у девочек с недостатком Со (92±2,76 уд/мин) (p<0,001). Показатели АДд у девочек с нормальным содержанием Со в волосах составили 75±0,4 мм рт.ст, что на 7% больше чем у девочек с недостатком Со (70±1,08 мм рт.ст.) (p<0,001). Значения СИ у девочек с нормальным содержанием Со равнялись 3,38±0,31, а у девочек с недостатком Со - 4,21±0,2 (p<0,05). Показатели АДс, УОК и МОК у девочек с разным содержанием Со в волосах практически не отличались (таб. 3).

Таблица 3

Параметры, характеризующие состояние сердечнососудистой системы девочек на фоне содержания Со в организме

Возраст

Содержание Со (мкг/г)

ЧСС

(уд/мин)

АДс

(мм рт.ст.)

АДд

(мм рт.ст.)

СОК

(мл)

МОК

(л)

СИ

7-8 лет

(n=47)

Норма Со

82±1,03

115±3,68

75±0,4

41,2±2,83

3,39±0,22

3,38±0,31

Недостаток

***

92±2,76

107±1,23

***

70±1,08

41,9±1,44

3,87±0,17

*

4,21±0,2

* - p <0,05;       *** - p <0,001

При изучении взаимосвязи содержания кобальта (Co) в волосах девочек 7-8 летнего возраста с показателями физического развития были обнаружены значимые корреляционные зависимости с ростом (r = -0,53), массой (r = -0,48), ОГК (r = -0,47), силой мышечного сокращения кисти (r = -0,5). Проведенный анализ корреляционной зависимости содержания Со в волосах девочек 7-8 лет с показателями сердечно-сосудистой системы, выявил достоверную корреляционную связь с ЧСС (r = 0,8), СОК (r = 0,59), МОК (r = 0,65) и СИ (r = 0,76) значимую отрицательную корреляцию с АДс (r = -0,4) и АДд (r = -0,54).

Таблица 4

Корреляционная зависимость между содержанием Со в волосах и морфофункциональными показателями девочек 7-8 лет

 

Девочки 7-8 лет, нормальное содержание Со (мкг/г)

Девочки 7-8 лет, недостаток содержания Со (мкг/г)

Рост

-0,53

0,21

Масса

-0,48

-0,02

ИМТ

0,15

-0,14

ОГК

-0,47

-0,16

ЖЕЛ

-0,05

-0,06

Сила мыш.сокр.правой кисти

-0,5

0,1

Сила мыш.сокр.левой кисти

-0,48

-0,047

ЧСС

0,8

0,13

АДс

-0,4

-0,25

АДд

-0,54

-0,12

СОК

0,59

-0,04

МОК

0,65

0,05

СИ

0,76

0,06

Выводы

1. Для всех девочек 7-8 летнего возраста характерен высокий риск возникновения дефицита Co. Встречаемость показателей низкой концентрации в волосах детей составила 89%.

2. Выявлены значимые корреляционные связи между показателями физического развития (ростом, массой тела, ОГК, силой мышечного сокращения кисти), показателями сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АДс, АДд, УОК, МОК, СИ) и содержанием в волосах Cо. Полученные данные позволяют сделать вывод, что для нормального роста, развития детского организма, деятельности сердечно-сосудистой системы важен положительный баланс Со.

Рецензенты:

Маликов Р.Ш., д.п.н., профессор, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности ИФКиС КФУ, Институт физической культуры и спорта Казанского (Приволжского) федерального университета, г. Казань;

Вахитов И.Х., д.б.н., профессор, заведующий кафедрой адаптивной физической культуры ИФКиС КФУ Институт физической культуры и спорта Казанского (Приволжского) федерального университета, г. Казань.


Библиографическая ссылка

Святова Н.В., Мифтахов С.Ф., Мифтахов Т.Ф., Сидорова М.Н. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕТЕЙ НА ФОНЕ СОДЕРЖАНИЯ КОБАЛЬТА В ОРГАНИЗМЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-2.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=22034 (дата обращения: 27.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074